在宽带信道上以单个发送器进行的空间复用的制作方法

1.本技术涉及无线通信系统或网络的领域，更特别地，涉及通信网络的网络实体之间的通信的增强，并且具体地，涉及用于在宽带信道上以单个发送器进行空间复用的收发器概念。


背景技术：

2.图1是地面无线网络100的示例的示意图，如图1(a)所示，包括核心网络102和一个或多个无线电接入网络ran1、ran2、...rann。图1(b)是无线电接入网络rann示例的示意图，该网络可以包括一个或多个基站gnb1到gnb5，每个基站服务于由相应小区1061至1065示意性地示出的基站周围的特定区域。基站被提供以为小区内的用户服务。一个或多个基站可以为许可波段和/或未许可波段的用户提供服务。术语基站，bs指的是在5g网络中的gnb，在umts/lte/lte-a/lte-a pro中的enb，或者仅仅是在其他移动通信标准中的bs。用户可以是固定设备或移动设备。基站可以是固定设备或移动设备，例如安装在无人驾驶飞机、车辆、气球、继电器(位于其他地方的基站的虚拟天线)或(leo)卫星上的基站。无线通信系统也可以由连接到基站或用户的移动或固定iot设备访问。移动设备或者iot设备可以包括物理设备、诸如机器人或者汽车的基于地面的车辆、飞行器，诸如有人驾驶或者无人驾驶飞行器(uav)，后者也称为无人驾驶飞机、建筑物和其他物品或者设备，它们具有嵌入其中的电子设备、软件、传感器、致动器等，以及使这些设备能够在现有网络基础结构上收集和交换数据的网络连接性。图1(b)示出了五个小区的示例性视图，然而，rann可以包括更多或更少的这样的小区，并且rann也可以仅包括一个基站。图1(b)示出了位于小区1062中并且由基站gnb2服务的两个用户ue1和ue2，也称为用户设备ue。在由基站gnb4服务的小区1064中示出了另一个用户ue3。箭头1081、1082和1083示意性地表示用于从用户ue1、ue2和ue3向基站gnb2、gnb4传输数据或者用于从基站gnb2、gnb4向用户ue1、ue2、ue3传输数据的上行链路/下行链路连接。这可以在许可频段或未许可频段上实现。此外，图1(b)示出了小区1064中的两个iot设备1101和1102，它们可以是固定的或者移动的设备。iot设备1101经由基站gnb4访问无线通信系统以接收和发送数据，如箭头1121示意性表示。iot设备1102经由用户ue3访问无线通信系统，如箭头1122示意性表示。各个基站gnb1至gnb5可以连接到核心网络102，例如经由s1接口，经由相应的回程链路1141至1145，其在图1(b)中由指向“核心”的箭头示意性表示。核心网络102可以连接到一个或多个外部网络。此外，各个基站gnb1至gnb5中的一些或者全部可以经由各自的回程链路1161至1165相互连接，例如经由nr中的s1或者x2接口或者xn接口，在图1(b)中由指向“gnbs”的箭头示意性表示。
3.对于数据传输，可以使用物理资源网格。物理资源网格可以包括一组资源元素，各种物理信道和物理信号被映射到此资源元素。例如，物理信道可以包括承载用户专用数据的物理下行链路、上行链路和侧链路共享信道(pdsch，pusch，pssch)，也称为下行链路、上行链路和侧链路有效载荷数据，物理广播信道(pbch)承载例如主信息块(mib)和系统信息块(sib)，物理下行链路、上行链路和侧链路控制信道(pdcch，pucch，pssch)承载例如下行
链路控制信息(dci)、上行链路控制信息(uci)和侧链路控制信息(sci)等。对于上行链路，物理信道进一步可包括物理随机接入信道(prach或者rach)，一但ue同步并获得了mib和sib，信道通过ue来访问网络。物理信号可以包括参考信号或符号(rs)、同步信号等。资源网格可以包括在时域中具有特定持续时间并且在频域中具有给定带宽的帧或者无线电帧。帧可以具有一定数量的预定长度的子帧，例如，1毫秒。每个子帧可包括一个或多个时隙的12或者14个ofdm码元，具体取决于循环前缀(cp)长度。帧还可以包括较少数量的ofdm码元，例如，当利用缩短的传输时间间隔(stti)或者仅包括几个ofdm码元的基于微时隙/非时隙的帧结构时。
4.无线通信系统可以是使用频分复用的任何单音或者多载波系统，例如正交频分复用(ofdm)系统、正交频分多址(ofdma)系统或者任何其他有或者没有cp的基于ifft的信号，例如dft-s-ofdm。其他波形，例如用于多址接入的非正交波形，例如可以使用滤波器组多载波(fbmc)、广义频分复用(gfdm)或者通用滤波多载波(ufmc)。无线通信系统可以例如根据lte-advanced pro标准或者5g或者nr(new radio)标准或nr-u、new radio unlicensed标准进行操作。
5.图1中描绘的无线网络或通信系统可以是具有不同重叠网络的异构网络，例如宏小区网络，每个宏小区包括如基站gnb1至gnb5的宏基站、和如毫微微基站或者微微基站的小小区基站的网络(图1中未示出)。
6.除了上述陆地无线网络之外，还存在非陆地无线通信网络，包括星载收发器，如卫星，和/或机载收发器，如无人驾驶飞机系统。非陆地无线通信网络或系统可以以与以上参考图1描述的陆地系统类似的方式操作，例如根据lte-advanced pro标准或5g或nr新无线电标准。
7.注意，以上部分中的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此它可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
8.从如上所述的现有技术开始，可能需要改进数据的传输，即，以增加无线通信网络的数据吞吐量。
附图说明
9.现结合附图对本发明实施例作进一步详细说明：
10.图1示出了无线通信系统的示例的示意图；
11.图2是包括发送器和一个或多个接收器的无线通信系统的示意图；
12.图3a示出了根据实施例的无线通信网络的示意框图；
13.图3b示出了在图3a的无线通信网络中执行的通信的示意框图；
14.图4a示出了多用户(mu)-单输入多输出(simo)配置中的多用户媒体访问控制的示意图；
15.图4b示出了多用户多输入多输出(mimo)mac的示意图；
16.图5a示出了mu-miso(多输入单输出)广播中多用户广播信道的示意图；
17.图5b示出了mu-mimo广播的示意图；
18.图6a-f示出了视线(los)和非los路径中的能量的示意图；
19.图7是根据实施例的与信道理想匹配的信号中的归一化功率的示意图；
20.图8是根据实施例的具有两个延迟分量的信号中的归一化功率的示意图；
21.图9是根据实施例的用于缩短所应用的信道脉冲响应的发送器侧加窗的示意图；
22.图10是根据实施例的基于图9的技术的原始的和缩短的信道脉冲响应的示例；
23.图11示出了计算机系统的示例，在该计算机系统上可以执行根据本发明方法描述的单元或模块以及方法的步骤；
24.图12a示出了通信网络的至少一部分的示意框图，其中设备根据信道条件或到不同接收器的路径组对信号进行预编码；
25.图12b示出了通信网络的至少一部分的示意框图，其中两个或多个设备充当信号的发送器，而接收器接收两个信号；以及
26.图12c示出了其中组合了图12a和图12b的实施例的通信网络的至少一部分的示意框图。
具体实施方式
27.现在参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中相同或相似的元件具有相同的附图标记。
28.本发明的实施例可以在如图1描绘的包括基站和用户的无线通信系统中实现，如移动终端或iot设备。图2是无线通信系统的示意图，包括发送器400，如基站，和一个或多个接收器4021至402n，如用户设备ue。发送器400和接收器402可以经由一个或多个无线通信链路或信道404a、404b、404c进行通信，如无线电链路。发送器400可以包括彼此耦接的一个或多个天线ant
t
或具有多个天线元件的天线阵列、信号处理器400a和收发器400b。接收器402包括彼此耦接的一个或多个天线antr或具有多个天线的天线阵列、信号处理器402a1、402an和收发器402b1、402bn。基站400和ue 402可以经由相应的第一无线通信链路404a和404b进行通信，如使用uu接口的无线电链路，而ue 402可以经由第二无线通信链路404c彼此通信，如使用pc5接口的无线电链路。当ue不受基站服务且未连接到基站时，例如，它们不处于rrc连接状态，或者更一般地，当没有由基站提供sl资源分配配置或协助时，ue可以通过侧链路相互通信。该系统、一个或多个ue 402和基站400可以根据本文描述的发明教导进行操作。
29.在移动通信系统中，波束形成是一种已知技术。波束形成涉及通过使用一组天线结构、天线面板、天线阵列等沿相应方向形成和引导一个或多个波瓣和/或零点。通过使用波束形成，可以沿不同方向传输单独的数据信号，从而利用多路径传播到一个或多个接收器的优势。
30.本文描述的实施例涉及根据不同的多路径分量对要同时传输的不同信号进行预编码。出于解释性原因，将一些实施例描述为实现预编码以实现时间中的偏移或延迟域中的延迟，使得信号在接收器处延迟到达。然而，实施例不限于实现延迟，还涉及多普勒域中的偏移，其可以替代地或除了延迟来实现。即，实施例涉及不同地预编码不同信号以便在接收器处包括延迟/多普勒域中的偏移。此外，在发送器和接收器之间发生相对移动的情况下，考虑用于多路径传播的一些路径可能保持(几乎)不变。
31.当评估信道状态时，与相移等相比，基于延迟和/或多普勒频移的评估可能在时间上更稳定。
32.本文描述的实施例涉及受益于相同或相似的优点，而无需改变波束的形状的结构
或辐射图。实施例可以被理解为通过在数据信号之间实现延迟/多普勒域中的偏移来模拟或仿真不同数据信号的多路径传播，使得在数据信号的接收器处，即使发送器不执行动态波束形成，也可以获得相同或至少相似的结果。
33.实施例涉及使用相同的发送辐射特性来发送第一预编码的信号和第二预编码的信号。作为相同的发送辐射特性，可以理解辐射特性的相同或至少相似的方向性和/或相同或至少相似的极化。类似的方向性可以理解为具有覆盖或指向接收器的波瓣，例如，对于全向辐射图，这是正确的。此外，这包括略微改变形成的波瓣的方向或位置，例如，当最大辐射功率在其在空间中传播而接收器保持在波瓣内时略有变化时。这可以理解为使用相同的传输波束和/或传输极化，同时不排除其中的微小变化。
34.图3a示出了根据实施例的无线通信网络的示意框图。无线通信网络300包括设备302，其例如可以是在无线通信网络100中使用的设备，例如ue、基站、iot设备等。
35.设备302可以被配置为例如在无线通信网络300内发送信号，以便与接收器304通信。接收器304可以被实现为利用无线通信网络300中的多路径传播，其可以通过允许单独的散射和/或信道延迟的不同集群3061到306i获得。设备304可以是接收装置，例如配置用于分离空间数据流或执行波束形成的装置，例如ue或基站等。
36.设备302包括无线接口308。无线接口308可以包括一个或多个天线、天线元件、面板、配置、天线组和/或面板或其组合。设备302包括结合图3b更详细解释的预编码器单元312。
37.图3b示出了在图3a的无线通信网络300中执行的通信的示意框图。特别地，参考预编码器单元312。预编码器单元312被配置用于获得数据信号3141和3142。数据信号3141和3142例如可以从分别被配置用于将数据信号3141的频域表示变换为时域表示的变换器单元3161、3162获得。可替代地，预编码器单元312可以接收频域表示。可选地，变换器单元3161和/或3162可以实现为预编码器单元312的一部分。
38.通过分别使用预编码器实体3181、3182，可以对数据信号3141和3142进行预编码以获得预编码的数据信号3221和3222。预编码器实体3181和3182可以被配置用于根据相应的设备302和设备306之间的一组路径324对相应的数据信号3141和3142进行预编码。预编码器单元3181和3182例如可以实现为匹配的滤波器。从多个可区分的路径，例如，至少2条、至少3条、至少5条、至少10条或甚至更多，可以选择或选择第一和第二子集，每个子集具有多个至少两条路径324。也就是说，每个预编码器实体318被配置为实现相应数据信号3141、3142的多路径预编码。信号3221和3222可以在相同或至少相关联的频率范围内传输，即在模拟多路径或多波束传输的方式中。所选路径的集合可以相等，但也可以相对于至少一个路径变化，直到被选择使得路径的集合是不相交的。可以选择不同的路径的集合，使得信号3221和3222以低量或甚至以最小量相互干扰。
39.预编码器单元312可以被配置用于基于第一匹配的滤波器3181，例如，与第一组路径的多路径分量匹配的滤波器获得预编码的信号3221。预编码器单元312可以被配置用于基于与第二组路径的多路径分量匹配的另一滤波器3182来获得预编码的信号3222。也就是说，预编码器实体3181和3182可以实现为匹配的滤波器。
40.设备302可以被配置用于获得指示第一组路径的多路径分量和第二组路径的多路径分量的信道脉冲响应信息。例如，设备可以接收或确定提供用于所有命名信息的信道脉
冲响应。设备可以基于先前在上行链路和/或下行链路方向上传输的导频/参考符号来获得信息。替代地或附加地，设备可以基于指示无线电信道的表示的信息来获得信息，例如，将复系数变换到合适的域中以表示无线电信道，例如，时域、频域、时频域、延迟/多普勒域和/或空间域，其中可以提供角发送和/或接收频谱，例如，基于到达的方向(doa)或离开的方向(dod)。替代地或附加地，设备可以基于接收器的报告来获得信息，即，接收器可以提供所请求的信息。替代地或另外地，设备可以具有信道脉冲响应信息的先验知识，例如，当具有时不变信道时或当假定这样的信道时。从接收器接收到的报告可以通过无损或有损解压缩进行压缩。替代地或附加地，报告可以报告关于无线电传播环境，例如，以mpc(多路径分量)的形式和/或使用特定预编码器在发送器处应用的滤波器系数/发送策略的描述。后者可能类似于基于码本的预编码，其中预编码单元被告知应用合适的预编码技术，其中码本条目的含义是预先商定的。
41.预编码器单元312被配置用于生成预编码的信号3221和3222，使得预编码的信号3222相对于预编码的信号3221在延迟/多普勒域中偏移。预编码器单元312可以包括偏移单元326，以在延迟/多普勒域中偏移预编码器实体3182的输出，例如，通过实施时间延迟或频率/多普勒频移，输出表示为信号3222’
。尽管延迟单元326被表示为预编码器单元312的部分，但偏移单元326也可以是单独的实体和/或可以被实现为预编码器实体3182的部分。例如，为了实现偏移，可以使用zak变换。
42.在预编码的信号3222中获得的延迟与在设备304处可感知或有效的延迟有关。根据实施例，预编码单元可以被配置用于获得具有相对于预编码的信号3221的延迟的预编码的信号3222，使得在例如最多30％、最多20％或10％或甚至更小的容差范围内，延迟对应于符号持续时间的分数或代数分数之一，例如ofdm码元长度的a/b。可替代地，延迟e可以是在所述容差范围内的保护间隔的长度的分数。可以选择整数比，使得延迟至少是模拟/数字/转换(adc)中的采样距离或数字域中的等效表示。这种等效表示可能是adc单元中的滤波级的结果，这些级使用中间采样或移位采样，但为接收器单元的数字信号处理提供一定的有效采样。分数或代数分数可以理解为将第一实数值除以第二实数值的运算。
43.根据实施例，可以选择要实施的延迟以在容差范围内对应于：
[0044]-符号持续时间的代数分数；
[0045]-保护间隔的长度的代数分数；
[0046]-设备和接收器之间信道的信道脉冲响应的相关或有效长度的代数分数或倍数；以及
[0047]-预编码器单元的采样率的倍数；
[0048]
根据实施例，可以选择要实现的多普勒域中的偏移，以便在容差范围内对应于：
[0049]-相关多普勒频谱中有效多普勒频移的代数分数；
[0050]-相关信道脉冲响应的长度的代数分数
[0051]-设备在其中操作的无线网络的子载波间隔的代数分数或倍数；以及
[0052]-设备在其中操作的无线网络的系统带宽的代数分数
[0053]
多普勒域中的偏移可能大于子载波间隔。例如，它最多可能是调制系统带宽或最大多普勒扩展。
[0054]
相关多普勒频谱中有效多普勒频移的分数可能等同于有效信道脉冲响应。
[0055]
也就是说，通过相对于预编码的信号3221在时间上延迟信号3222，设备304可以接收信号3221和3222，就好像它们是经由不同的波束沿着不同的方向传输的一样。通过将预编码的信号3221和3222应用到无线接口308来组合预编码的信号3221和3222获得组合的信号332通过的信道328，可以进一步影响信号以及在信号到达接收器304之前被表示为加性高斯白噪声(awgn)的外部干扰334。
[0056]
设备302被配置用于发送具有与无线接口308相同的发送辐射特性的预编码的信号3221和3222。也就是说，如果设备302能够执行波束形成，则使用相同的波束或波束形成配置来发送预编码的信号3221和3222。在设备302不执行波束形成的情况下，使用实现的辐射特性和/或传输特性。
[0057]
因此，设备302可以使用单个波束或可与具有无线接口308的发送辐射特性的设备形成的波束集的子集来模拟信号3221和3222的多波束传输。
[0058]
注意，图3b中所示的元件的顺序不是对实施例的限制。例如，不执行ifft来为预编码器生成输入，ifft可以在预编码之后实施或者可以被跳过，例如，当在时域中提供信号x1和/或x2时。替代地或附加地，偏移单元326可以在预编码器3182之前和/或在变换器单元3162之前实现。
[0059]
当在无线发送器和无线接收器之间传输数据时，每个信道使用的频谱效率改进可以通过各种方式获得，例如高码率、高阶调制(例如qpsk、m-qam)、有限距离上的aom(角轨道动量)以及系统sinr》10db的空间复用(mimo)。
[0060]
对于后一种情况，空间复用与mimo(mux)多天线用于发送器和接收器侧，创建多输入多输出信道。5g无线电系统考虑毫米波段中的传输，例如fr2(24-52ghz)，需要在发送器和接收器侧进行所谓的波束形成，以便为无线链路实现足够的覆盖范围。通常这是通过集成在天线面板中的多个阵列天线来完成的，允许通过使用具有每个天线元件或天线元件组的移相器和/或衰减器的组合网络对面板的几个或所有天线元件进行相干激励或接收来聚焦发送或接收的能量。终端用户设备(ue)中的空间和能量限制导致在3gpp标准化rel-15中达成一致，即ue一次仅使用一个波束进行传输，并且不支持一次从一个ue传输多个空间数据流。本发明公开中提出的解决方案使得具有一个空间波束的ue/发送设备能够通过将多个空间流映射到连接发送器的位置与接收器的位置的传播信道的不同延迟特征来同时发送多个空间流。通过利用此方法，可以为特定用户/ue或一组ue增加每信道使用的频谱效率。
[0061]
所提出的解决方案与允许利用多路径分辨率的任何类型的通信系统相关，或者由于用于传输的大信号带宽，例如nx100mhz或1ghz或更高，或具有足够高信号采样率的传输系统，允许有针对性地激励或匹配传播信道的mpc，例如具有nx 100mhz采样的100mhz传输带宽，至少足够高以获得良好的时间路径分辨率。提出的解决方案特别适用于以下应用场景：
[0062]
(1)单tx和多rx
–
类似于窄带mimo：
[0063]
具有配备单个发送天线的发送器和配备多个天线的接收器的通信系统，其中发送器通过与传播信道的多路径分量相匹配的时间延迟预编码器对多个流进行预编码，使得接收器可以通过它们的空间和/或时间特征来分离信号。
[0064]
(2)单tx和单rx
–
抽头延迟线性滤波器以分离位于t0和t1的流：
[0065]
具有配备单个发送天线和单个接收天线的发送器的通信系统，其中发送器通过与传播信道的多路径分量匹配的时间延迟预编码器对多个流进行预编码，使得接收器可以通过它们的时间特征分离信号。
[0066]
(3)使用在上行链路中的多个tx处经协调的td-mux滤波器的mu-mimo
[0067]
具有每个配备单个发送天线的多个发送器以及使用单个或多个接收天线的接收器的通信系统，其中发送器通过与扩展的mu-mimo/mu-miso传播信道的多路径分量匹配的时间延迟预编码器对单个流或多个流进行预编码，以便接收器可以通过信号的时间和/或空间特征来分离信号。多个ue的延迟预编码器应该优选地同步，否则在接收器和发送多个ue之间需要用于优化的延迟预编码器调整的反馈机制。
[0068]
取决于接收器是否配备了有效的单接收天线(例如，全向天线或喇叭天线或形成接收波束的天线阵列)或多个接收天线端口的事实，必须进行延迟预编码，以便多个流可以被分离利用，例如仅时域(单接收天线)或时域和/或空间域(多接收天线)。空间域中的分离意味着相同的抽头或其频率相等的窄带信道在例如不同接收天线处的ofdm中经历相位和/或幅度差异，从而允许应用mimo信号处理技术。可选地，这可以替代地或附加地在下行链路中实现。
[0069]
(4)在至具有单个rx天线的一个接收器的下行链路(dl)中的多trp
[0070]
具有分布式发送器的通信系统，每个发送器在下行链路(dl)中在ue处配备单个发送天线和单个接收天线，其中发送器每个单独或联合地预编码单个或多个流(联合不仅需要trp之间的时间同步，还甚至需要用于相干延迟预编码的相位同步——这将类似于或等效于dl中的相干comp(协调的多点))。当在dl中应用相干comp时，如果优化完成，有效信道将变为具有平坦频率响应的单抽头信道。只是每个ofdm子载波的snr取决于窄带mimo信道质量，通过时间延迟预编码器与传播信道的多路径分量相匹配，以便接收器可以通过它们的时间特征将来自不同trp的传输的信号分开。对于这种传输方案，预编码器必须至少在所应用的加窗方面是时间同步的。此外，联合或分布式功率分配有助于优化mux性能。由于多个trp或不同mpc的宏观分离或在不同的接入延迟下，可以在延迟预编码方案中利用具有潜在更长有效接入延迟的更丰富的多路径信道。
[0071]
(5)在至具有单个或多个rx天线的多个接收器的下行链路(dl)中的多trp
[0072]
具有每个配备有单个发送天线的分布式发送器以及具有单个或多个接收天线的下行链路(dl)中的在ue侧的接收器的通信系统，其中发送器每个单独或联合地预编码单个或多个流(联合要求不只是trp之间的时间同步，而是需要甚至是用于相干延迟预编码的相位同步——这将类似于或等效于dl中的相干comp)，通过与传播信道的多路径分量匹配的时间延迟预编码器，以便接收器可以将传输的信号从不同的trp通过它们的时间和/或空间(多个接收器)特征进行分离。在这种多用户dl场景中，与无延迟预编码相比，每个接收器都应该以改进的sinr接收其预期的信号/流。这是通过延迟用于每个ue接收器的信号来实现的，该方式允许用于每个ue接收器的有效信道抽头在时域中通过加窗和/或在空间域中通过每个ue的多个接收天线之间足够的相位差与打算用于其他ue的信号抽头分开，来执行mimo信号处理。
[0073]
对于这种传输方案，预编码器必须至少在所应用的延迟加窗方面是时间同步的。此外，联合或分布式功率分配有助于优化mux性能。由于多个trp或不同mpc的宏观分离或在
不同的接入延迟下，可以在延迟预编码方案中利用具有潜在更长有效接入延迟的更丰富的多路径信道。与多个trp和多个ue之间的整体信道匹配的适当延迟分布可以允许在dl中的用户之间进行整体有效的逐块信道正交化，至少达到横向sir》10db的水平，这证明了空间复用的合理性。
[0074]
到目前为止，此问题是如何解决的？
[0075]
到目前为止，mimo始终需要在发送侧和接收侧使用多个天线。经典的示例是：
[0076]-多天线发送器和多天线接收器之间的窄带单用户mimo(su-mimo)，所有处理都在接收器和/或发送器处完成。
[0077]-多用户mimo(mu-mimo)是基站(bs)，其可以有多个天线，并且终端/ue有一个或多个天线，大部分处理在配备多个天线的接收器和/或发送器侧完成。
[0078]-宽带mimo或mimo-ofdm，应用与上述相同的技术，并使用ofdm将宽带mimo信道分割成许多平行的窄带mimo信道，而不会产生信道间干扰(即使在多路径环境中，给定传播环境中移动性适中/tx/rx/反射物体的相对速度，cp-ofdm子载波也保持正交。)
[0079]
由于简单的处理，特别是在接收器侧，激发了时间反转(tr)预编码，因为在检测器侧只需要一个抽头滤波器。时间反转预编码的思想示例是抽头延迟信道的共轭逆用作预编码器。因此，由接收器观察到的有效信道是信道的自相关函数，这是由于信道与其共轭逆的卷积。然而，预编码也可以在频域中完成，这导致ofdm系统使用每个子信道的功率缩放共轭作为预编码器，类似于mrt预编码[lo99]
[0080]
科学文献中的tr预编码：
[0081]
·
在[ekpp10]中示出了tr预编码的实验研究，证明了它在测量上的实用性。关键事实：2.45ghz中心频率下的250mhz带宽。见图6a-d表示tr预编码对信道脉冲响应(cir)的影响。su-mimo，mu-mimo
[0082]
·
在[wwh+11]中还示出了380mhz带宽在680mhz中心频率(跨越490mhz到870mhz)的实验结果。基于[hyw+11]的文本段落介绍了时间反转分割复用(trdm)的应用，但仅在可以通过不相关的抽头延迟配置文件或信道响应区分的多个用户的上下文中。
[0083]
·
在[hyw+11]中，已经介绍了多路径信道中的时间反转分割多址方案。同样，在单个天线的情况下考虑多个用户，因此我们的想法明显不同于[hyw+11]。
[0084]
·
在[fty12]中，tr预编码应用于miso和mimo系统。
[0085]
·
在[dhcg13]和[mhml15]中，考虑了miso/mimo ofdm预编码方案。
[0086]
·
在[th15]中考虑了simo系统。基于多天线接收器的接收协方差矩阵，提出了一种新的tr预编码器。根据[th15]中的公式，可以传输的数据流的数量等于接收天线的数量。w.r.t.本发明阐明了[th15]中的方案不可能向具有单个天线的接收器发送多于一个流，因此本发明不包括在[th15]中。tr传输方案取自[wwh+11]。
[0087]
专利文献中的tr预编码：
[0088]-[hl17]，标题为“具有并行干扰消除的多用户时间反转分割多址上行链路系统”[0089]-第一个声明基于多个用户，因此与我们提出的想法没有冲突。
[0090]
补充注释：
[0091]-具有子载波带宽b
(sc)
，例如作为“标准”lte配置的b
(sc)
＝15khz，我们的符号率/持
续时间为如果符号率t
(sy)
大于cir的延迟τ
l
，使得t
(sy)
》τ
l
，则避免isi。请注意，τ
l
是第l路径的延迟，即幅度高于某个阈值时具有最大延迟的路径，例如热+接收器噪声。在文献中的示例中，符号率远大于cir，使得t
(sy)
＞＞τ
l
是5g ofdm系统的有效假设。
[0092]
速率回退因子：符号传输速率不同于由带宽给定的符号速率，通常在大带宽系统中，符号传输速率小于由带宽给出的符号速率以避免isi。
[0093]
目标：在cir内或换句话说，在假设ofdm系统的符号持续时间t
(sy)
内传输两个符号
→
对应于速率回退因子1/2。
[0094]
与此相关，图4a示出了多用户(mu)-单输入多输出(simo)配置中的多用户媒体访问控制，而图4b示出了mu-mimo mac(媒体访问控制)。此外，图5a示出了mu-miso(多输入单输出)广播中的多用户广播信道，而图5b示出了mu-mimo广播。
[0095]
此外，图6a示出了示例图，示出了纵坐标上的相对功率在以μs为单位的延迟上以绘制具有原始cir的视线路径(los)。图6b示出了具有tr(时间反转)预编码的los等效cir。图6c示出了具有tr预编码的相应非los(nlos)等效cir，而图6d示出了具有tr的nlos等效cir。图6e示出了在示例办公室中获得的cir的示意图，其中图6f示出了预均衡信道的抽头。
[0096]
根据实施例，预编码器单元312被配置用于获得与从设备到接收器的信号的多路径传播有关的信道信息。预编码器单元312、设备302分别可以被配置用于从多路径传播中选择相应的一组路径。例如，此多路径传播可以从设备302本身的参考信号(rs)或通过来自向设备302报告信道状态信息(csi)的其他通信链路(基站)的反馈导出。即，设备302可以自己确定相应的信息，或者可以接收已经在通信伙伴处确定的信息。
[0097]
根据实施例，接口308可以被配置用于使用波束形成技术形成一组波束中的至少一个波束。设备302可以被配置为使用波束集中的单个波束或者波束集的子集来传输预编码的信号3221和预编码的信号3222两者。使用波束集可以通过使用属于该组波束的两个波束的叠加的波束来实现。基本上，发送辐射特性可以理解为形成新的、组合的或叠加的波束的波束或波束的组合。也就是说，单个波束可以是单个波束或波束的叠加。
[0098]
根据实施例并且如图3b中所示，预编码单元312可以包括两个或多个分支3361、3362，每个分支336被配置用于获得相应的数据信号3141、3142并用于生成相应的预编码的信号3221、3222’
/3222。至少一个路径336可以包括相应的偏移单元326。根据实施例，不同分支336中的偏移单元可以提供信号的不同延迟。例如，偏移单元326可以实现为延迟滤波器。
[0099]
由偏移单元326针对未延迟/未偏移版本或较少延迟/偏移版本执行的时间延迟/频率偏移，预编码的信号3221和3222之间的时间/频率差量可以基于不同的考虑来设置。考虑时间延迟的示例，延迟最多可以是设备302和接收器304之间的最大信道延迟。可替代地，延迟可以被设置为最多预编码的信号3221和/或3222的符号的持续时间，符号持续时间可能比信道延迟长。
[0100]
预编码的信号3222相对于预编码的信号3221的延迟最多可以是接收器304处的符号采样率。选择这种延迟的背景可以看出，接收器以特定采样率/带宽对接收信号进行采样，以及模数转换(adc)后数字时域中的有效信号表示可能或应该允许创建数字时间延迟结构。原则上，这种延迟结构也可以在模拟域中实现，然而，信号组合的延迟和值的决定通常可以在数字域中执行。接收器304处的符号采样率的值可以在设备302处已知。
[0101]
实施例涉及：在多于1个接收天线且天线的分离超出其窄带相干距离的情况下，接收器可以通过创建有效mimo信道的空间特征来区分多个流，就好像只需通过使用本发明公开中描述的延迟预编码技术，发送器就可以发送来自具有不同波束的不同天线的不同流一样。窄带相干距离是指物理天线间距w.r.t，使相位差低于某个阈值的波长。
[0102]
结合应用场景1.)，设备302可以被配置用于分别生成信号332、3222，使得与可实现的或允许的可想象的带宽相比，信号所占用的带宽更低。替代地或附加地，接收器304可以被配置用于对接收的组合数据信号进行采样以解析发送的信号3221和3222以获得具有比可实现的信号带宽更低的信号带宽的相应数据流。例如，所描述的高分辨率延迟预编码可以在例如100mhz或以下的中等系统带宽下实现。
[0103]
结合应用场景4.)a.)，“抽头”可以理解为不同信号抽头在时间延迟窗口内的集中。信号没有必要与信道延迟完美匹配并形成几乎被附近回波衰减包围的单抽头，如图7所示。
[0104]
实施例可以涉及时间延迟/多普勒(dd)预编码器设计。
[0105]
延迟/多普勒预编码器(ddp)的设计可以遵循以下标准：
[0106]
空间复用的数据流应该被预编码，以便它们有效地映射到：
[0107]-传播环境中的特定延迟集群(延迟集群是在给定时间窗口的情况下具有相似延迟长度的路径)或/和
[0108]-具有在功率延迟/多普勒剖面中可见的显著的功率的所选择的多路径分量(mpc)，和/或
[0109]-彼此之间具有合适(时间)距离的所选择的抽头，将所有“非dd匹配”功率分量与应集中有用功率的目标接收信号窗口充分分离。
[0110]
在以下段落中，给出了时间延迟预编码器的一些潜在实现，以便对所提出技术的可行性提供实际见解。示例性地详细描述了延迟组件实现的示例。类似地，相同的机制可以应用于由发送器、接收器或反射物体在传播环境中的相对运动引起的多普勒组件实现，从而导致载波频率的偏移，并因此从而导致从ofdm子载波到相邻子载波的能量溢出。通过应用特定路径的多普勒补偿，接收器处的信号被有效地感知为无多普勒或至少具有减少的多普勒扩展。
[0111]
示例1：单发送天线和单接收天线，预编码器设计
[0112]
考虑具有发送器(tx)和接收器(rx)的宽带无线通信系统，如图3b中所示。tx和rx分别配备单个天线。在tx，数据流x1＝[x
11
,x
12
,
…
,x
1n
]
t
被传递到预编码器以通过无线宽带信道h＝[h1,h2,
…
,h
l
]
t
进行传输，其中h是具有l个信道抽头的信道向量。第二数据流x2＝[x
21
,x
22
,
…
,x
2n
]
t
也以与第一数据流相同的方式处理，但其预编码后的输出信号延迟一定时间以进行传输。
[0113]
我们假设系统带宽如此之宽，以至于可以解决许多无线多路径分量。应用上述预编码器使得系统中的有效信道将具有从接收器侧观察到在主峰值/抽头附近聚集的大部分能量，并且延迟窗口中的剩余能量分量通过将它们扩展到时域上而显著减少。换句话说，如果信道由抽头延迟线模型描述，则应用预编码器后的有效信道会导致具有一定延迟的一个主要抽头具有比其他抽头高得多的功率。在这样的系统中，预编码器可以被设计成类似于信道脉冲响应的匹配的滤波器(信道脉冲响应的时间反转和相位共轭版本)，即
然后通过信道脉冲响应和预编码器的卷积给出有效信道，即其中g是具有最大抽头功率为g1的有效信道。产生的有效信道的示例如图7中所示，其中主抽头功率比其他抽头高约15db。
[0114]
注意，在高snr条件下，希望传输两个或更多数据流而不是单个数据流，以在所有数据流上的给定总传输功率下实现更高的系统吞吐量。在这种情况下，上述方案使我们能够传输两个数据流，每个数据流具有一半的传输功率，以实现比传统单流传输方案更高的吞吐量。
[0115]
图7是在[ekpp10]中所示的对信道脉冲响应应用匹配的滤波器后的有效信道示例。在图3b中，第二数据流(x2)相对于第一数据流延迟了一定的持续时间。延迟也是设计的参数，其在图3b中描述为功能块。通常，延迟可以选择为例如小于采样持续时间，使得由第二数据流经历的有效信道的峰值功率发生在比第一数据流晚不到一个采样持续时间上。例如，这在图8中示出，其中为简单起见，假设延迟是采样持续时间的一半。令g
1 q表示第q个数据流的最高功率的抽头g1，在两个连续的半采样持续时间接收到的信号可以写为：
[0116][0117]
其中y＝[y1,y2]
t
和n＝[n1,n2]
t
分别表示两个连续半采样持续时间的接收信号和噪声；g
i1
和g
i2
是导致符号间干扰的第一和第二数据流的有效信道系数，如图所示。因此，给定接收到的信号y(通过信道后的信号332)和估计的信道抽头，可以使用传统的mmse(最小均方误差)接收器直接检测数据流x
11
和x
21
。
[0118]
也就是说，设备302可以被配置为将预编码的信号3221和3222作为作为在时域中的预编码的信号的叠加的信号来发送。即，相应预编码的信号3221和3222中的至少部分可以在与在不同时隙、时间间隔等中发送不同预编码的信号相比不同的相同时刻被发送。
[0119]
从单个发送天线和单个接收天线，实施例还可以涉及单个发送天线和多个接收天线。在上述方案中扩展到多个接收天线很简单。为简单起见，我们假设有两个接收天线。按照示例1中的符号，让上标(n)表示第n个接收天线。两个接收天线在两个采样持续时间的接收到的信号可以写为
[0120][0121]
给定接收到的信号和估计的信道抽头，可以使用传统的mmse接收器估计传输的数据流。
[0122]
根据实施例，预编码单元被配置为应用加窗以对数据信号3141和/或3142进行预编码。这可以允许通过将预编码的信号3221和/或3222限制为抽头或功率部分来降低计算复杂度，这些抽头或功率部分包括如图9中所示，在过滤包括低于阈值的能量水平的其他部分的同时过滤大量能量。
[0123]
换句话说，示例涉及使用加窗的预编码器设计。在示例1中，预编码器被设计为信
道脉冲响应的匹配的滤波器。如果信道脉冲响应非常长，则用于预编码器的计算复杂度会变得非常高。为了降低复杂度，可以对功率高于某个阈值的抽头应用加窗，如图9中所示。然后设计预编码器以匹配加窗后幸存的信道抽头。这样就增强了高功率的抽头，抑制了窗外的抽头。
[0124]
示例4：使用信道缩短滤波器的预编码器设计
[0125]
信道缩短滤波器的目标是将信道能量压缩为l个样本的短持续时间。换句话说，就是产生有效的信道，即信道和信道缩短滤波器的级联，它会将大部分能量压缩进入更少的相邻抽头。信道缩短滤波器的性能度量可以设计为长度为l个样本的缩短窗口内的信道能量与此窗口外的信道能量之比，称为缩短的snr(ssnr)。
[0126]
有效信道的能量可以分为信号能量和干扰能量两部分。信号能量分量是目标缩短窗口内信道的能量。干扰能量是目标缩短窗外信道的能量。令g＝[g
δ
,g
δ+1
,
…gl
]
t
表示有效信道。信道的信号能量分量g
win
和信道的干扰能量分量g
wall
可写为
[0127]gwin
＝g(δ,δ+1,...,ls)
[0128]
和
[0129]gwall
＝g(l
s+1
,...,l)，
[0130]
其中δ是均衡延迟。有效信道响应的输出ssnr可写为
[0131][0132]
ssnr最大化滤波器可以使用由[myr96][ce10]给出的广义特征值解来求解
[0133][0134]
原始和缩短的信道脉冲响应(有效信道)的示例如图10所示，原始信道脉冲响应和缩短的信道脉冲响应。
[0135]
除了关于信道信息和/或多路径分量的报告之外，实施例可以涉及发送器302和接收器304之间的信令。例如，实体之一可以确定信道足够好(例如，snr高于某个阈值，例如10db)，一个或多个附加信号可以经由结合图3a和图3b描述的延迟/多普勒预编码来传输。例如，设备可以被配置为发送能力信息，该能力信息指示设备302被配置为发送至少两个具有相同无线接口308的发送辐射特性的预编码的信号。例如，这样的能力信息可以是部分的cir报告。设备302可以被配置用于发送能力信息，以便包括与设备的位置、场景和移动集群中的至少一个有关的信息。替代地或附加地，设备302可以被配置用于接收指示接收器能够解码预编码的信号3221、3222和可能的附加预编码的信号的组合的能力信息。设备302可以被配置用于来选择要么发送预编码的信号的组合要么不基于能力信息。也就是说，如果设备被通知接收器可以解码预编码的信号的同时传输(在所应用的延迟内)，并且如果信道包括至少是质量阈值的质量，则设备302可以实施所描述的预编码。替代地或附加地，设备302可以直接或间接地通知接收器304它能够执行所描述的预编码。根据请求或某种许可，设备302可以实施所描述的预编码。当接收到指示设备被请求发送预编码的信号322的请求信息时，设备可以被配置为根据该请求进行操作。请求信息可以由接收器304和/或不同节点，例如，网络协调器等生成。
[0136]
该设备可以被配置用于获得信道信息。信道信息可以包括信道状态信息(csi)，该
信道状态信息(csi)指示例如在设备和接收器之间存在一个或多个多路径分量(mpc)。信道信息可以包括信道质量信息，例如与由信道状态信息标识的信道的每个或至少一部分相关。信道信息可以指示设备和接收器之间的信道质量。信道信息可以指示信道质量高于信道质量阈值。该设备可以被配置用于发送预编码的信号3221、3222和可选地附加的预编码的信号的组合，其具有基于信道质量信息的无线接口308的相同发送辐射特性。因此，csi可能足以或有助于做出映射到mpc上的两个流是否可以被成功传送的决定。
[0137]
在再次参考图8的同时，可以传输两个或甚至更多数量的预编码的信号，同时对其他预编码的信号使用相应的、优选地明确的延迟。例如，基于设备和接收器之间的第三路径的第三预编码的信号可以包括时间中的偏移，即延迟，其不同于在偏移单元326中应用的延迟。在组合信号中，因此，基于预编码的信号的相应分量也可以相对于彼此延迟。设备302可以被配置用于发送延迟信息，该延迟信息指示至少预编码的信号3221和预编码的信号3222之间的符号的时间延迟，即表示由偏移单元326实施的应用的延迟δt的信息。
[0138]
延迟信息，例如τ
1,2
，可以在接收器处指示它应在哪个位置搜索或检测信号中的峰值，从而增强解码。这样的增强在可能导致大量干扰的信道中出现高负载或流量的场景中尤其有利，尤其是在未经许可的频带中。
[0139]
设备302可以包括单个发送天线、单个发送阵列或单个有效天线或天线端口，用于在多路复用节点中发送无线信号。即，尽管仅包括一个单个天线，但设备302仍然可以被配置用于执行多输入多输出通信模式/空间数据流复用。
[0140]
换言之，实施例涉及发信号通知必要条件：
[0141]
1.信道脉冲响应(cir)，最好在时域(延迟)域中具有高分辨率，必须在发送器侧获得并可用
[0142]
о这可以从先前传输的导频中获得，例如在5g nr中，这可以是上行链路中的srs或下行链路中的csi-rs或上行链路或下行链路方向中的dm-rs。
[0143]
о在5g nr或其他系统中，可能在频域中估计信道，例如每个ofdm子载波的复系数，以及信道脉冲响应是通过变换到时域获得的，例如通过fft/dft。
[0144]
о上行链路/下行链路导频应配置为覆盖尽可能多的带宽，因为更高的带宽会增加估计的cir的时间/延迟分辨率。
[0145]
о接收器需要报告cir或发送器利用信道属性估计cir，例如信道互易性或任何其他重构，诸如检测主散射体或二阶统计数据以及附加信号处理或cir中的先验知识，诸如固定无线接入或回程。
[0146]
оcir报告可以以无损或有损方式进行压缩，诸如使用用于不同信道分量(时间、空间、延迟、多普勒、频率)的码本
[0147]
2.延迟多路复用能力——rx和/或tx可以相互通知它们是否具有延迟多路复用能力。
[0148]
о此信息需要新的信令。这可以通过新指标来用信号通知，例如通过新的ue能力或间接地，例如通过测试或监控ue性能。
[0149]
优化的cir报告
[0150]
cir报告(例如，通过延迟多普勒表示)可以通过将ue分类为对齐的位置、场景和移动性集群来优化，以减少cir中的值范围。这可用于提高具有固定量化范围(偏移量、二进制
位范围、二进制位宽度)的分辨率，或在不丢失重要信息的情况下减小报告大小。
[0151]
·
分类可以在发送器基于先前或辅助信息进行。发送器必须通知接收器。
[0152]
·
可以在接收器侧进行分类：可以使用合适的类别(例如选择合适的象限)记录和压缩更大的完整范围。接收器必须用信号通知使用的类别。
[0153]
·
动态调整范围。这可以由发送器决定，也可以由接收器自适应地发出信号。
[0154]
在rx处要求的信息
[0155]
为了在接收器处成功进行符号检测，需要以下相对于传统的例如lte/5g系统的附加信息：
[0156]
1.延迟多路复用符号数/层数
[0157]
о为此信息实施新的信令
[0158]
о这可以是n位值。下面列出了一些示例：
[0159]
·
最大延迟预编码的符号数是两个。使用此1位就足以表明是传统的1个符号还是所提出方案的2符号被传输
[0160]
·
最大延迟预编码的符号数为4或2n，则分别需要2位或n位
[0161]
о可能有以下选项：
[0162]
·
接收者决定，例如基于高接收snr或基于合适的cir条件，为了增加吞吐量，可以使用所提出的方案，并向发送器发出信号，告知2个或更多符号应该使用所提出的方案进行延迟预编码，例如bs是接收器，ue是发送器。短版：网络控制。
[0163]
·
bs配置cir测量报告，当cir在接收器处满足某些标准时触发，诸如：适用于tdmux、明显的散射、短脉冲响应、高多普勒扩展等。
[0164]
·
发送器，例如ue，可以基于某个度量自行决定，例如信道质量测量，即使用提出的方案对2个或更多符号进行延迟预编码，例如bs是发送器，以及ue是接收器，反之亦然。这可以由网络或ue控制。在ue是发送器的情况下，网络通常会做出决定。
[0165]
о同时，此信号可用于指示提议的方案是否应用。例如为了降低复杂性，在额外的字段中指出这是直接的扩展。
[0166]
2.峰值/抽头/抽头集群的时间定位——使用2个延迟预编码的符号的示例，对应于符号1的第一个峰值和对应于符号2的第二个峰值之间的延迟/间隔由τ
1,2
表示。这表明它在以下意义上是可选的。在没有此信令的情况下，接收器检测两个最高峰值并通过适当的信号处理将它们分离以进行信道均衡和解码。使用下面描述的附加信令，施加了附加的侧面约束，例如第二个峰值必须在第一个峰值加上τ
1,2
的某个阈值内。因此，此反馈增加了在接收器成功解码的概率。
[0167]
о为此信息实施新的信令
[0168]
оτ
1,2
可以直接作为值用信号通知，例如在微秒或纳秒或间接例如在符号持续时间的倍数中，或通过来自预定义时间网格的索引。
[0169]
根据实施例，例如接收器304的设备可以被配置用于获得指示由发送器发送的数据信号的多个预编码的符号的能力信息。例如，能力信息可以指示由发送器当前或可能利用所描述的预编码发送的不同数据信号的预编码符号的最大数量，例如，时延和/或频移的符号。设备304可以包括配置用于接收无线信号的无线接口，例如天线和/或面板、它们的组合等。设备304可以包括解码器单元，该解码器单元被配置为对组合的数据信号进行采样，
例如，已经通过信道的信号332，以便获得组合的数据信号的采样表示。解码器单元可以被配置用于识别采样的表示的偏移符号的数量，例如，通过检测结合图8所描述的峰值。偏移信号的数量可以基于能力信息。也就是说，接收器可以包括指示它必须搜索的峰值数量的信息和/或在时间和/或频率上预期这些峰值的信息。解码器单元可以被配置为基于组合的数据信号332分离多个偏移数据信号以至少获得第一数据流和第二数据流。也就是说，解码器可以基于能力信息对信号进行解码。
[0170]
设备304可以被配置用于确定质量信息，该质量信息指示发送器，例如，设备302的信道质量高于质量阈值。设备304可以被配置用于向无线信号的发送器发送请求，该请求或命令请求将由发送器发送的另一信号的符号作为符号的多个时间延迟的版本进行发送。
[0171]
进一步的实施例涉及无线通信网络，例如网络300，其中可以布置设备302中的一个或多个。另外，可以布置一个或多个设备304。可选地，接收器304可以被实现为基于能力信息进行操作。
[0172]
本文所描述的实施例涉及由发送器通过使用相同的发送辐射特性发送的多个时间延迟的预编码的信号。如所描述的，这可以允许增加信道上的吞吐量。
[0173]
本文描述的进一步实施例允许对接收器，例如，设备304具有低要求。替代地或除了在发送器处对预编码的信号进行时间延迟之外，可以操作网络使得不同装置或不同天线面板的信号的传输被调度以便以与结合图8描述的类似方式以非同步方式到达。也就是说，不在相同设备处生成预编码的信号，不同设备可以提供这样的信号。对于这样的提议，无线通信网络可以包括协调器，该协调器被配置为协调第一和第二装置，使得第一装置和第二装置发送它们的信号以便在接收器处相对于彼此时间延迟地到达。接收器可以被配置用于接收具有相同天线接收特性的不同信号，即具有相同接收波束或天线配置。这可以理解为接收具有相同空间分辨率的单位的信号。
[0174]
协调装置可以被单独执行，但也可以按组执行，从而控制组以实现其信号的按组时间延迟。通过这样的控制，响应于从协调器直接或间接接收的指令，装置可以偏离随着信号的传输提前的时机，使得信号的到达包括相对于同步调度的偏移。因此，设备可以通过应用多普勒域的偏差来偏离频率校正。
[0175]
替代地或附加地，协调器可以被配置为关于时间延迟和关于时间锚来协调第一和第二装置。这种机制可以包括所谓的延迟扩展参数，该参数可以描述目标接收器处的信道脉冲响应的扩展和/或延迟实例，例如，在主延迟抽头的中心之间或在时域中主功率集中附近，和/或延迟抽头提前，例如，一旦通过单个用户/设备的预编码实现了某个延迟扩展，那么延迟抽头提前将允许通过命令设备这样做来将一个接收器延迟相对于另一个偏移。例如，可以指示设备应用特定的时间延迟，但可能会在特定间隔内偏离此指令一个或多个参数，例如稍微增加或减少时间延迟。可以被布置为基站的一部分但也可以是不同的并且特别是单独的实体的协调器单元可以被配置为向第一装置和/或第二装置提供与指示要应用的延迟的参数的目标值有关的信息。第一装置和/或第二装置可以适于根据目标值进行操作。
[0176]
与在通信中偏离同步行为有关的这种操作可以替代地或附加于所描述的在同一设备处的多个信号的预编码来实现。
[0177]
换言之，在上行链路中，两个或多个用户可以对发送信号执行预编码，使得在基站
接收到的信号可以通过延迟来区分，从而允许非常简单的接收器结构来在用户之间进行区分。如果接收器处的空间分辨率不够，例如，接收器使用的波束不允许两个或多个用户在空间上分离，则可以增强通信。实施例涉及预编码，例如，在跨个人或一组用户执行的延迟域中。实施例还涉及允许用户集和基站共同确定关于时间锚的延迟控制，例如特定绝对或相对时间，和/或相对于频率锚的相对于在多普勒域中偏移的多普勒控制，例如，特定频率。结合上述描述，目标值/kpi(关键性能指标)如有效信号扩展可用作标准中的反馈参数，例如，来自从一个ue或从几个ue传输的设备(ue)或mimo层的总接收信号功率的80％(或其他合适的值)应在特定的布局扩展内。替代地或附加地，可以使用其他参数。
[0178]
·
在接收器k处的高系统sinr，表示为γk高于阈值γ
(tr)
，使得γk》γ
(tr)
，例如γ
(tr)
＝10db，在给定的传输带宽下，切换到空间复用而不是增加调制和编码方案，在频谱效率方面变得有利。
[0179]
·
为了用无线电分离同时传输的数据流，有效信道的秩(空间自由度)必须》1，这通常是通过多个tx和多个rx天线实现的，这甚至在窄带信道中也有效，如果天线充分分离，利用丰富的多路径和具有随机相位和幅度的在接收天线处的信号的叠加。
[0180]
·
由于传输的宽带信号的宽带宽和由此产生的高时间分辨率，因此可以在时域或延迟域中解析路径和/或路径组。
[0181]
·
我们提出了一种发送滤波器设计的概念，它匹配连接tx位置和rx位置的相关路径组的延迟结构，从而使不同的数据流映射到这些在接收器侧可分离的多路径分量(mpc)上。
[0182]
·
通过这种手段，可以通过仅使用一个发送器天线来利用空间复用。目的是增加物理层的传输吞吐量，即空间复用传输的总速率应大于单流传输的速率。该决定可以基于测量的单流snr或sinr，或参考信号，例如csi-rs、srs，或诸如rsrp等的其他测量报告。它还可以基于预测的sinr或复用传输的总速率或信道的空间结构，例如通过延迟组件的结构。
[0183]
·
→
相关的，例如fr2中的ue ul
[0184]
1.实施例具有以下优点：具有单个发送天线的发送器能够创建类似mimo的空间特征，而无需使用sota mimo传输方案所请求的多个发送天线。
[0185]
2.所提出的方案可以应用于具有宽系统带宽的无线电传输系统，例如nx 100mhz或几ghz，以及用于系统带宽较窄但运行w.r.t信号生成的系统，使得使用的发送器采样率要高得多，但至少是奈奎斯特采样率，以便在时域中分离路径输入。例如，可以使用100或400mhz的采样率创建20mhz宽的发送信号，这相当于5或20倍的过采样率，允许与奈奎斯特速率采样20mhz信号所请求的最小时间分辨率相比，可以在延迟预编码中实现更好的信道匹配。即，该设备可以被配置为生成具有比预编码单元的数模转换器支持的给定采样率下的可实现的信号带宽更低的有效信号带宽的传输信号。在发送器处，比满足特定带宽的奈奎斯特准则实际需要的更高的采样率可用于更好地将预编码滤波器与时域中的信道脉冲响应相匹配。在接收器，可以使用比奈奎斯特更高的采样率，以便更好地解析mpc，mpc在预编码之后形成有效信道脉冲响应的部分并经由无线信道传送。
[0186]
3.所提出的解决方案将允许空间复用，而不需要多个发送天线或多个波束由一个或多个天线阵列同时形成。
[0187]
4.单波束/单天线发送器只需利用所提出的多路复用方法就可增加吞吐量，而无
需像收发器链这样的附加硬件。
[0188]
5.通过以合适的发送器采样率实施延迟/多普勒预编码器，可以在现有ue上使用所提出的方法。
[0189]
尽管本文描述的实施例涉及与诸如设备304的接收器通信的诸如设备302的无线设备，但是实施例不限于如结合协调装置组所指示的这样的点对点通信，使得组被控制以实现其信号的分组时间延迟/多普勒偏移。替代地或附加地并且如下文将描述的，收发器或设备可以对信号进行预编码以便在上行链路场景中寻址两个或多个接收器。可选地，这两个接收器可以对接收到的信号执行联合处理。替代地或附加地，接收器可以接收来自不同发送器的预编码的信号。例如，可以协调不同的发送器以便寻址两个或多个接收器。
[0190]
图12a示出了通信网络12001的至少一部分的示意框图，其中设备302根据信道条件或到不同接收器3041和3042的路径组对信号3221和3222进行预编码。根据实施例，设备302可以预编码多于两个的信号。例如，第三预编码的信号可以根据信道条件被预编码到接收器3041或3042，或者根据设备302和另一个未示出的接收器之间的信道条件进行预编码。如所解释的，设备302可以实现不同的、可能分离的多路径分量的集合以获得预编码的信号3221和3222，然后将其联合发送。
[0191]
可选地，接收器3041和3042可以通过交换信号344来交换它们接收到的信号的副本。信号344可以包括或启用以下一项或多项：
[0192]
a.解码结果的交换
[0193]
b.中间信号处理结果的交换，例如i/q值、软位、预处理的接收到的信号等。
[0194]
c.转发所有接收到的信号，例如像分布式天线系统(das)到中央基带处理单元
[0195]
d.对每个接收器和交换打算接收/处理的流/数据的本地处理可以是辅助信息的至少一部分，以帮助其他基站解码其预期消息——如辅助反馈。例如，这可能是对发送给其他bs的消息的猜测或共享正确解码的消息，以便允许其他bs通过连续的干扰消除(sic)更好地从发送给另一个bs/接收器的消息中消除干扰。
[0196]
实施例也可以在没有交换的情况下操作，但可以通过交换来增强，以便允许联合检测。
[0197]
即，接收器3041可以将它接收到的信号的副本发送到接收器3042和/或接收器3042可以将它接收到的信号的副本发送到接收器3041。这可以允许增强对信号的解码。
[0198]
换言之，实施例涉及在上行链路ul、双连接(dc)或多连接(mc)中从一个ue到几个bs的多路复用。可以根据ue 302和bs1(3041)以及ue 302和bs2(3042)之间的信道脉冲响应来完成预编码。特别是，特定的预编码，例如延迟预编码，必须与与目标bs相关联的信道相匹配，同时它应该相对于其他基站进行偏移，以便在bs接收器处，接收到的信号在例如延迟域中很好地分离。由于在其他bs处接收到的信号没有集中在例如延迟域中，由于ue和其他bs之间不同的延迟扩展和抽头(mpc)数量和抽头位置，其他bs的预编码数据将是在延迟域中展开，并且可以确定延迟差/偏移的选择，使得在例如另一个流的延迟域中的接收到的功率集中被大幅偏移，或者如果可能的话，偏移到最大距离。术语“最大”和“相当大”可能至少受信道脉冲响应结构的影响，信道脉冲响应结构在ue和bs1以及ue和bs2之间可能非常不同或非常相似。
[0199]
进一步，实施例涉及在上行链路中的两个或多个bs处的联合处理，当两个(或多
个)流3221和3222的预编码被完成时，使得流可以通过在延迟域接收中的mimo处理经由在多个bs的独立路径被分离。
[0200]
图12b示出了通信网络12002的至少一部分的示意框图，其中两个或多个设备3021和3022充当信号的发送器，而接收器304接收这两个信号。因此实现了类似下行链路的场景。发送器3021和3022可以基于例如由协调节点342提供的同步或协调作为虚拟单个发送器操作。协调节点可以允许提供设备3021和3022两者以获得所请求的信息并协调地操作，同步或同步。这可能涉及或意味着其中时机可以紧密同步、粗略同步、松散同步或根本不同步(在时间和/或频率上)但仍协调的联合处理。然而，同步可以单独或联合处理时间/延迟和/或频率/多普勒域。
[0201]
换句话说，与图12a的上行链路场景相同，两个或多个bs可以将它们的信号预编码到相同的ue，从而可以利用延迟域和不同的带状延迟线滤波器来分离流的叠加。
[0202]
图12c示出了通信网络12003的至少一部分的示意框图，其中图12a和图12b的实施例通过实现同步(紧密同步、粗略同步、松散同步或根本不同步)发送器3021和3022以及多于一个的接收器3041和3042来组合，其中接收器3041和3042可以分别从设备3021和3022中的每一个接收信号。一方面设备3021的那些信号322
11
和322
12
以及另一方面信号322
21
和322
22
可以被预编码以包括延迟/多普勒域中的偏移。设备3041和3042和/或设备3021和3022可以交换关于它们相应接收到的信号的信号3441和/或3442，如结合图12a所述。网络12003的概念可替代地或附加地在从设备3041和/或3042到设备3021和/或3022的通信方向上实现。可以选择路径集合的选择使得预计不同预编码的信号之间的低量或甚至最小量干扰。
[0203]
尽管在所描述的实施例中，诸如图12a-c的实施例中，一些设备被说明为具有一个天线，而其他设备被说明为具有两个天线，但实施例不限于所示出的天线数量。每个设备可以包括单个或成组(对于一组设备)数量的天线、天线元件、天线布置、天线面板等。也就是说，所有发送器和所有接收器都可以使用一个或多个发送或/和接收天线进行操作。
[0204]
换句话说，在多个ue的情况下，两个bs分别(一个bs正在向一个ue传输，即图3a的多个实例)或联合(两个bs正在准备要发送的信号到两个ue)对每个ue的信号进行预编码。如果这完全或充分地完成，则这几乎等同于dl中的comp联合传输。在所描述的实施例的上下文中，联合或单独预编码的信号，例如在延迟域中，仅应与由发送天线和预期接收天线之间的信道脉冲响应提供的mpc的部分相匹配，并结合两个流之间的延迟偏移，使得在ue接收器的主要接收到的功率相互偏移并扩展以允许高效率信号分离。
[0205]
用于预编码的多路径分量的选择可以基于对干扰的考虑。例如，可以选择不同的路径组，使得信号3221和3222对彼此造成低量或最小量的干扰。
[0206]
注意，尽管将接收器或设备304指示为基站，但是设备304可以是能够执行多路径通信的任何其他设备，例如，用户设备、基站、中继器。注意，尽管将设备302指示为ue，但是设备302可以是能够执行多路径通信的任何其他设备，例如，用户设备、基站、中继。设备302和/或304可以是固定的，但也可以是陆地或非陆地网络的移动实体。
[0207]
以上对本发明的实施例进行了详细描述，各个实施例和方面可以单独实施，也可以两个或多个实施例或方面组合实施。
[0208]
关于本发明的各个方面的上述实施例，注意它们是在发送器，如gnb或ue和接收器，如ue和gnb之间进行通信的环境中描述的。然而，本发明不限于这种通信，相反，上述原
理同样可以应用于设备到设备通信，如d2d、v2v、v2x通信。在这种场景下，通信是通过各个设备之间的侧链路进行的。发送器是第一ue，接收器是使用侧链路资源进行通信的第二ue。
[0209]
根据实施例，无线通信系统可以包括陆地网络或者非陆地网络，或着使用航空车辆或者星载车辆或者其组合作为接收器的网络或网络段。
[0210]
根据实施例，用户设备ue可以是移动终端、或固定终端、或蜂窝iot-ue、或车载ue、或车载组长(gl)ue、或iot，或窄带iot、nb-iot、设备或wifi非接入点站、非ap sta，例如802.11ax或802.11be，或基于地面的车辆、或飞行器、或无人驾驶飞机，或移动基站，或路边单元，或建筑物，或者设有使得物品/设备能够使用无线通信网络进行通信的网络连接性的任何其他物品或设备中的一个或多个，例如传感器或致动器，和/或基地基站bs，可以实现为移动或非移动基站，并且可以是宏小区基站、小小区基站、基站的中心单元、基站的分布式单元、或路边单元、或ue、或组长(gl)、或中继、或远程无线电头端、或amf、或smf、或核心网络实体、或移动边缘计算实体、或nr或5g核心上下文中的网络切片、或wifi ap sta，例如802.11ax、802.11ad/ay或802.11be，或任何使得物品或者设备能够使用无线通信网络进行通信的发送/接收点trp中的一个或多个，该物品或设备设有网络连接性以使用无线通信网络进行通信。
[0211]
尽管已在装置的上下文中描述了所描述概念的某些方面，但显然这些方面也代表了对相应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对应装置的对应块或项目或特征的描述。
[0212]
本发明的各种元件和特征可以使用模拟和/或数字电路在硬件中、通过由一个或多个通用或专用处理器执行指令在软件中、或作为硬件和软件的组合来实现。例如，本发明的实施例可以在计算机系统或另一个处理系统的环境中实现。图11示出了计算机系统500的示例。单元或模块以及由这些单元执行的方法的步骤可以在一个或多个计算机系统500上执行。计算机系统500包括一个或多个处理器502，例如专用或通用数字信号处理器。处理器502连接到通信基础设施504，如总线或网络。计算机系统500包括例如随机存取存储器(ram)的主存储器506和例如硬盘驱动器和/或可移动存储驱动器的辅助存储器508。辅助存储器508可以允许将计算机程序或其他指令加载到计算机系统500中。计算机系统500进一步可以包括通信接口510以允许软件和数据在计算机系统500和外部设备之间传送。通信可以是电子的、电磁的、光学的或能够由通信接口处理的其他信号的形式。通信可以使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、rf链路和其他通信信道512。
[0213]
术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”通常用于指有形存储介质，诸如可移动存储单元或安装在硬盘驱动器中的硬盘。这些计算机程序产品是用于向计算机系统500提供软件的装置。计算机程序，也称为计算机控制逻辑，存储在主存储器506和/或辅助存储器508中。计算机程序也可以经由通信接口510接收。计算机程序在执行时使计算机系统500能够实现本发明。特别地，计算机程序在被执行时使处理器502能够实现本发明的过程，诸如本文描述的任何方法。因此，这样的计算机程序可以表示计算机系统500的控制器。在使用软件实现本公开的情况下，软件可以存储在计算机程序产品中并使用可移动存储驱动器、接口如通信接口510等加载到计算机系统500中。
[0214]
硬件或软件的实现可以使用数字存储介质执行，例如云存储、软盘、dvd、蓝光、cd、rom、prom、eprom、eeprom或flash存储器，其上存储有电子可读控制信号，其与可编程计算
机系统协作(或能够协作)以执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
[0215]
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文描述的方法之一。
[0216]
通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可操作用于执行方法之一。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。
[0217]
其他实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文描述的方法之一的计算机程序。换言之，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于当计算机程序在计算机上运行时执行本文描述的方法之一。
[0218]
因此，本发明方法的进一步实施例是数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，其上记录有用于执行本文所述方法之一的计算机程序。因此，本发明方法的进一步实施例是表示用于执行本文所述方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接，例如经由互联网传送。进一步实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑器件，其被配置为或适于执行本文描述的方法之一。进一步实施例包括其上安装有用于执行本文所述方法之一的计算机程序的计算机。
[0219]
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列)可用于执行本文描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文描述的方法之一。通常，这些方法优选地由任何硬件装置来执行。
[0220]
上述实施例仅用于说明本发明的原理。应当理解，本文描述的布置和细节的修正和变化对于本领域的其他技术人员来说是显而易见的。因此，意图仅受所附专利权利要求的范围的限制，而不是受本文实施例的描述和解释所呈现的具体细节的限制。
[0221]
缩略词列表：
[0222]
aom角轨道动量cir信道脉冲响应csi-rs信道状态信息参考信号dl下行链路fr2频率范围2mimo多输入多输出mmse最小均方误差mpc多路径分量mu多用户mux多路复用ofdm正交频分复用qam正交幅度调制qpsk正交相移键控rx接收器sinr信噪比srs探测参考信号su单用户
tr时间反转tx发送器ue用户设备ul上行链路w.r.t.相对于
[0223]
参考文献
[0224]